ANALISIS DE CONSISTENCIA HIDROLOGIA SUPERFICIAL I. INTRODUCCIÓN: De todos los factores que influencian la estabilidad física de una estructura hidráulica, la hidrología es probablemente la más importante. Los riesgos en nuestro país son muy severos debido a las condiciones climáticas extremas combinadas con la ausencia de amplia información hidrológica. El recurso hídrico representa el elemento vital para el abastecimiento de uso poblacional, agrícola, minero, energético, ecológico y otros, por lo que es importante el uso óptimo, racional y sostenible de estos recursos enmarcados en un enfoque integral, evaluando la disponibilidad, calidad y su uso. En la ingeniería civil la hidrología es muy importante debido a que nos va a servir para determinar cuál es el área de influencia de nuestra cuenca con lo cual estaremos en condiciones de ver la manera de racionalizar el líquido elemento como es el agua. II. OBJETIVOS: Corregir y completar los datos faltantes de la estación denominada Chetilla, (precipitaciones anuales en mm. desde 1964 al 1991). Realizar el análisis de consistencia (Visual gráfico, análisis de doble masa y el análisis estadístico), considerando como estación base a la estación Weberbauer (precipitaciones anuales en mm. desde 1964 al 1991). Procesar, analizar e interpretar los datos obtenidos. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA – ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 1
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ANALISIS DE CONSISTENCIA HIDROLOGIA SUPERFICIAL
I. INTRODUCCIÓN:
De todos los factores que influencian la estabilidad física de una estructura hidráulica, la hidrología es probablemente la más importante. Los riesgos en nuestro país son muy severos debido a las condiciones climáticas extremas combinadas con la ausencia de amplia información hidrológica. El recurso hídrico representa el elemento vital para el abastecimiento de uso poblacional, agrícola, minero, energético, ecológico y otros, por lo que es importante el uso óptimo, racional y sostenible de estos recursos enmarcados en un enfoque integral, evaluando la disponibilidad, calidad y su uso.
En la ingeniería civil la hidrología es muy importante debido a que nos va a servir para determinar cuál es el área de influencia de nuestra cuenca con lo cual estaremos en condiciones de ver la manera de racionalizar el líquido elemento como es el agua.
II. OBJETIVOS:
Corregir y completar los datos faltantes de la estación denominada Chetilla, (precipitaciones anuales en mm. desde 1964 al 1991).
Realizar el análisis de consistencia (Visual gráfico, análisis de doble masa y el análisis estadístico), considerando como estación base a la estación Weberbauer (precipitaciones anuales en mm. desde 1964 al 1991).
Procesar, analizar e interpretar los datos obtenidos.
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III. MARCO TEORICO:
HIDROLOGÍA
Define el régimen de caudales o volumen de escorrentía, la erosión
y sedimentación y las clasificaciones de las corrientes en temporales y
permanentes.
ANÁLISIS DE CONSISTENCIA
Una serie de tiempo de datos hidrológicos es relativamente constante si los
datos son periódicamente proporcionales a una serie de tiempo apropiado
simultáneamente (Chang y Lee 1974). La consistencia relativa significativa
que los datos hidrológicos en una observación cierta estación son generados
por el mismo mecanismo que genera similares datos de otras estaciones. Es
una práctica común para verificar la coherencia en relación con el doble de
la masa de análisis.
Para determinar la consistencia relativa, se comparan las observaciones a
partir de una cierta estación con la media de las observaciones de varias
estaciones cercanas. Este medio se llama la base o patrón es difícil decir
cuántas estaciones el modelo debe e incluir.
Las estaciones cuanto menor los datos determinados influirá en la
consistencia y la valides de la media patrón.
Doble masa de análisis, es comprobación requiere eliminar del patrón los
datos de una determinada estación y comparándolos con los datos
restantes.
Si estos datos son consistentes con los totales generales de la zona, que se
vuelven a incorporar en el patrón no se puede hacer un análisis de doble
masa, sin embargo se pueden detectar cambios similares que ocurrieron en
las estaciones de forma simultánea. Por ejemplo si al mismo tiempo todas
las estaciones en la región comenzaron a registrar los datos que fueron del
50% que es demasiado grande, la doble curva de la masa no muestra un
cambio significativo.
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ANÁLISIS VISUAL GRAFICO
En coordenadas cartesianas se plotea la información hidrológica histórica,
ubicándose en las ordenadas, los valores de la serie y en las abscisas el
tiempo (años , meses , días , etc.).
ANÁLISIS DOBLE MASA
Este análisis se utiliza para tener una cierta confiabilidad en la información,
así como también, para analizar la consistencia en relacionado a errores,
que pueden producirse durante la obtención de los mismos, y no para una
corrección a partir de la recta doble masa.
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
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Después de obtener de los gráficos construidos para el análisis visual y de
los de doble masa, los períodos de posible corrección, y los períodos de
datos que se mantendrán con sus valores originales, se procede al análisis
estadístico de saltos, tanto en la media como en la desviación estándar.
Análisis de Saltos
1. Consistencia de la Media
a) Cálculo de la media y de la desviación estándar para las
submuestras, según:
b) Cálculo del (tc) calculado según:
c) Cálculo del t tabular tt:
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El valor crítico de t se obtiene de la tabla t de Student (tabla A.5 del
apéndice), con una probabilidad al 95%, ó con un nivel de significación
del 5%, es decir con α/2 = 0.025 y con grados de libertad y = n1 + n2 - 2.
2. Consistencia de la Desviación Estándar
ANÁLISIS DE TENDENCIAS
Antes de realizar el análisis de tendencias, se realiza el análisis de saltos y con la serie libre de saltos, se procede a analizar las tendencias en la media y en la desviación estándar.
1. Tendencia en la Media
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Los parámetros de regresión de estas ecuaciones, pueden ser estimados por el método de mínimos cuadrados, o por el método de regresión lineal múltiple.
El cálculo de la tendencia en la media, haciendo uso de la ecuación (8.10), se realiza mediante el siguiente proceso:
a. Cálculo de los parámetros de la ecuación de simple regresión lineal.
b. Evaluación de la tendencia Tm
Para averiguar si la tendencia es significativa, se analiza el coeficiente de regresión Bm o también el coeficiente de correlación R.
El análisis de R según el estadístico 1, es como sigue:
1. Cálculo del estadístico t según:
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donde:
tc= valor del estadístico t calculado, n = número total de datos, R = coeficiente de correlación
Cálculo de t:
IV. PRESENTACIÓN Y DISCUCIÓN DE RESULTADOS
Datos de la estación weberbawer
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Datos faltantes de la estación chetilla
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Estimación de los datos faltantes:
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tt= 2.0555
NO SE DEBE CORREGIR LOS DATOS
Tendencia en la desviación estándar:
COMO LOS DATOS SE ENCUENTRAN POR AÑO ESTA PARTE YA NO SE REALIZA, SOLO SE
REALIZA CUANDO LOS DATOS SE ENCUENTRAN POR MES
V. CONCLUCIONES
Es importante describir, evaluar los datos de las precipitaciones porque esto nos permitirá hallar datos que quizás no se registraron, con estos análisis podemos hallar dichos datos y utilizarlos para fines ingenieriles.
Realizamos el análisis de consistencia de tal forma que nos permitan identificar, evaluar y eliminar los posibles errores sistemáticos que han podido ocurrir, sea por causas naturales u ocasionadas por la intervención de la mano del hombre.
Las fallas en este tipo de análisis, son los causas del cambio a que están expuestas las informaciones hidrológicas, por lo cual su estudio
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y práctica, es de mucha importancia para determinar los errores sistemáticos que puedan afectarlas.
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